Необходимо взять 250 литров воды при температуре 15 градусов Цельсия , довести до кипения и 15% обратить в пар . Определить какое количество теплоты потребуется для этого . Считать , что потерь энергии нет .

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением теплового баланса:

Q = m c ΔT,

где Q - количество теплоты, которое необходимо добавить,
m - масса воды,
c - удельная теплоемкость воды (4,18 Дж/(г*°C)),
ΔT - изменение температуры.

Сначала определим, сколько теплоты нужно для нагрева 250 литров воды с 15°С до 100°С:

m = V * ρ,
m = 250 кг,
ΔT = 100 - 15 = 85°С.

Q1 = 250 кг 4,18 Дж/(г°C) * 85 °C = 88350 Дж.

Теперь определим количество воды, которое необходимо превратить в пар:

m пары = 0,15 * 250 кг = 37,5 кг.

Количество теплоты, которое необходимо для превращения 37,5 кг воды в пар при постоянной температуре 100°С, рассчитывается по формуле:

Q2 = m пары * L,

где L - теплота парообразования (2260 кДж/кг).

Q2 = 37,5 кг * 2260 кДж/кг = 84750 кДж.

Итак, общее количество теплоты, которое потребуется для нагрева 250 литров воды с 15°С до кипения и превращения 15% этой воды в пар, составит:

Q = Q1 + Q2 = 88350 Дж + 84750 кДж = 173100 кДж.